现代机械安全与装备制造业的竞争力研究.pdf

第二届全国先进制造装备与机器人技术论文集 现代机械安全与装备制造业的竞争力 盛晓敏、刘建宁、宓海青、陈涛 (湖南大学机械与汽车工程学院长沙410082) ■要：本文阐述了机械安全的现状及发展，机械安垒的重要性及其在制造业中的作用，针对现代机械安全设 计内蕃和方法，论述了机械安全特性，机械安全技术的体系结构和机械安全与现代机械产品竟争力的 关系，提出了实施我国机械安全战略的发展对策． 关键词：机械安垒装备制造业竞争力 1概述 进入21世纪以来，各国装备制造业面临多变的外部环境，科学技术突飞猛进．供求关 系变化频繁，产品更新日新月异，竞争对手林立等。因此。全世界都寻求对策，以获取全球范 围内的竞争优势。随着社会对产品需求的多样化、个性化以及对附加功能(如文化、安全、舒 适、友善等)等非物质方面需求的增加，消费者希望逐步摆脱在生产过程中由于安全顾虑而造 成的心理紧张、焦虑的状况。因此，西方各国都在极力寻求使生产者在消除紧张，享受乐趣的 环境下，能发挥更大的主观能动性和创造性机械安全设计方法。机械安全设计就是在这种_大环 境下，通过对传统的安全工程进行深刻反思，为提高制造业的竞争能力而提出来的。 机械安全是指机器和装备在按使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在对其 进行运输、安装、调试、维修、拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危害其健康的能力。它包 括两个方面的内容：其一是在机械产品预定使用期闻执行预定功能和预见的误用时，不会给人 身带来安全；其二是机械产品在整个寿命周期内，发生可预见的非正常情况下任何风险事故时 机器是安全的。所以说，导致不安全的原因是两方面的，即人的不安全行为和物的不安全状态。 传统的安全工作方法往往只片面地强调对人的安全行为的管理，被动地对事后安全进行 监督检查和宣传教育。对物的不安全状态和条件重视不够。现代安全工程是传统安全的=1：作方 法上的提升，以物的安全为中心的现代安全设计方法通过科学、系统的机械安全技术的实施， 确保机械在其整个寿命期内都是安全的。 2机械安全的特性 现代装备的机械安全较传统安全工程比较，具有以下几方面的特性： 2．1系统性 髓着系统工程概念的引入．安全工程这门新兴学科是建立在心理、信息、控制、可靠性、 失效分析、环境学、劳动卫生、人机工程、计算机等科学技术基础上，并综合运用这些科学技 术的新型学科。 2．2安全性 采用现代安全设计方法，通过对机器危险的识别、评价和安全设计，从而使机器在整个 寿命期内和在实行预定功能和误用时，其机器和人身均是安全的，使人对劳动环境、劳动内容 和主动地位的提高得到不断改善。 2．3友善性 机械安全设计涉及到人和人所控制的机器，它在人与机器之间建立起一套满足人的生理 45 第二届全国先进制造装备与机器人技术论文集 特性、心理特性，充分发挥人的功能、提高人机系统效率的安全系统，在设计中通过减少操作 者的紧张和体力来提高安全性，并以此改善机器的操作性能和提高其可靠性。 2．4科学性 机械安全设计包括安全分析、安全评价和安全设计，它是应_}}{系统工程的原理和方法， 全面、系统地对影响危险的因素进行定性、定量分析和评价，寻求降低风险的最优设计方案的 --IJ综合性科学。它应}}j于机械产品的安全设计，为机械产晶的安全设计的科学化和系统化奠 定坚实的基础。 3机械安全技术的体系结构 机械安全设计作为现代设计方法的重要组成部分，随着先进制造技术的推动和市场对机 械产品需求的多样化。通过近十多年来对传统安全工程的摒弃、扩展和延伸．逐步形成了以系 统』：程理论为指导，以基础科学、工程技术以及管理科学构成的多层次的安全科学。机械安全 技术是一个有机的整体，三个层次的技术并不是孤立的，它们互相联系，构成一个有机的整体。 3．1基础技术 第一个层次是安全技术的理论基础，机械安全设计在人的心理学、生理学以及系统l：程 为基本出发点的方法论指导下，经过优化而形成科学、安全、舒适、友善的机械安全技术。组 成机械安全技术的核心，它是机械安全技术的重要组成部分。 3．2工程技术 第二个层次是安全技术的相关单元技术，该部分主要由现代设计技术的设计方法学所包 含的可靠性设计、动态设计、材料刚强度设计等性能优良设